高速公路机电系统防雷检测要点

摘 要：目前，高速公路机电系统都普遍采取了防雷措施，但仍然存在防雷安全隐患。因此，要加强机电系统防雷检测和维护工作，使防雷装置保持正常运行。本文对高速公路机电系统防雷检测的相关内容进行探讨，提出机电系统防雷检测要点。

关键词：机电系统;高速公路;防雷检测

中图分类号：TM862;U495文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）13-0105-02

Key Points of Lightning Protection Detection of Mechanical

and Electrical System of Expressway

WANG Sibin

（Fuzhou Southeast City Highway Co.， Ltd.，Fuzhou Fujian 350001）

Abstract： At present， lightning protection measures are generally adopted in the mechanical and electrical systems of expressways， but there are still hidden dangers of lightning protection. Therefore， it is necessary to strengthen the lightning protection detection and maintenance of the mechanical and electrical system， so that the lightning protection device can keep normal operation. This paper discussed the related content of lightning protection detection of mechanical and electrical system of expressway， and put forward the key points of lightning protection detection of mechanical and electrical system.

Keywords： electromechanical system;expressway;lightning protection detection

高速公路机电系统经常会因为雷电防护措施不到位而受雷击事故影响。当前的高速公路机电管理工作对雷电防护意识有所提高，对机电系统采取了必要的防雷措施。但是，在防雷过程中仍存在对防雷工作认识不到位的情况，导致采取的措施不準确，无法达到预期的防雷效果。因此，需要对机电系统的防雷措施进行检测，及时发现雷电防护措施中存在的不足之处，并及时整改、维护，以保证防雷装置正常运行，起到应有的雷电防护效果。

1 检测中常见的防雷问题

第一，接地系统设置不满足要求。高速公路接地系统建设经常将防雷接地、信号接地、安全接地分开设置，但是各接地系统间的安全距离无法达到安全标准，当遇到雷击时，容易引起地网间的电位反击，损坏机电设备[1-2]。

第二，浪涌保护器的安装不够系统和全面。浪涌保护器需要根据线路的特性及其所处的环境位置来选取，而在实际工作中，浪涌保护器的选型上下级经常是不匹配的，导致上下级不能进行配合，起不到应有的防雷效果。此外，浪涌保护器两端的导线选用过长，由于导线具有电感，雷电波侵入时，这个电感会阻止雷电流入地网，从而避免过电压损坏设备。因此，浪涌保护器两端的连接导线不宜太长。

第三，在室外敷设的金属线路没有采取必要的屏蔽措施。室外敷设的较长的电源线路、通信线路、控制线路等没有穿金属管埋地敷设，或者金属管在建筑物入口处没有进行接地。

第四，布线混乱，部分机房的电源、信号路线太长，将线路缠绕起来，遇到电击时会引起感应电压，侵入电源、信号线路，影响设备的正常运行，甚至损坏设备。

2 检测工作常见的问题

2.1 检测仪器使用问题

接地电阻测量仪使用前未用基准电阻进行校准，导致测量结果有所偏差。接地电阻测量仪接地极位置选择错误，如在防雷检测时接地极放置位置的地下有金属管道，或者将接地极放置在接地网内，这会造成接地电阻的测量值偏小。在测试配电房、机房等房间设备等电位连接时，需要选择基准测试点，在实际工作中，部分检测人员会将基准点放在带弱电性的设备外壳上，导致测试结果出现波动。

2.2 检测位置的问题

对于外部防雷装置，有些外场设备需要单独设置引下线和接地装置，如监控摄像头、高杆灯等。在防雷检测时，会出现测试位置选择错误的问题，将设备的金属支撑杆作为引下线进行测量，测量结果不准。在测量土壤电阻率时，受现场情况所限，会选择在周边的林地中进行测量，导致土壤电阻率测量值偏低。在测量土壤电阻率时，还会无意间将测试线与地下金属管道平行，导致土壤电阻率测试值偏小。

3 常见的防雷措施故障

3.1 接地网故障

接地网是对由埋在地下一定深度的多个金属接地极和由导体将这些接地极相互连接组成一网状结构的接地体的总称。随着时间的推移，接地网会逐渐被腐蚀，影响其接地电阻值，使泄流性能降低。遇到雷击灾害时，由于接地电阻提高，不能起到原有的保护效果，从而影响机电设备的正常运行。

3.2 避雷器、浪涌保护器故障

低压柜中一般使用避雷器作为防雷装置。在实际使用过程中，避雷器会受到雷击的影响。由于长期受到高频电压的影响，避雷器逐渐出现劣化，从而失效。配电线路端浪涌保护器的性能也会随着时间的推移出现下降;或者遇到雷击，浪涌保护器通断几次后，其元件就会损坏，应及时检测，并进行更换。

3.3 等电位连接故障

有些等电位连接通过螺母固定，长时间运行，螺母会出现松动，从而造成等电位连接线脱落，使等电位连接失效。

4 机电系统防雷检测要点

由于防雷装置在使用过程中会出现故障及防雷装置安装不到位，因此，需要加强高速公路机电系统防雷检测工作，及时发现问题并进行整改。在检测工作中，应注意以下方面的检查工作。

4.1 低压配电系统

高压线路进入变配电室前，应该用金属护套或绝缘护套的电力电缆穿钢管埋地，且埋地距离大于50 m。变配电室引出的电线应该穿金属管道或者用屏蔽电线，且应该在金属管道两端接地，对屏蔽层或金属管道接地电阻进行测试。低压配电线路上应装有浪涌保护器，测试其性能。外场设备的配电箱应做好与保护接地的等电位连接，测试导通情况。

4.2 机房

机房应位于建筑物中心的LPZ1区及其后续防雷区内。机房内的设备距离周边墙体的距离应大于1 m。机房的金属门窗应该与墙体钢筋做好等电位连接，测试导通情况。机房机柜外壳、静电装置应做好等电位连接，测试导通情况。进出机房金属管道、线路屏蔽层应该做好接地，测试其接地电阻。机房的低压、信号线路上应装有浪涌保护器，测试其性能。机房等电位连接板应与公用接地装置连接。

4.3 收费岛机电系统

检查机电设备接地装置的材料规格，进行接地电阻测试。收费岛内的金属物件应该与收费岛的接地装置连接，检查连接线的材料规格，测试连接情况。收费亭内机电设备的外壳应与等电位板连接，测试其连接情况。收费系统的设备外壳、金属框架、线缆的金属外护层或穿线金属管应与收费岛共用接地系统连接，检查连接线的材料规格，测试导通情况。收费亭的电源、信号线路应安装浪涌保護器，测试其性能。

4.4 外场机电系统

车辆检测器、监控摄像探头等外场设备应处于接闪器的保护范围内。收费广场高杆灯、外场摄像设备采取的独立接地与共用接地网间距离应大于20 m。信号线路、控制信号线路端口处应装设浪涌保护器，测试其性能。外场设备的金属外壳应与接地装置连接，测试导通情况。

4.5 桥梁机电系统

桥梁低压配电线路、信号线路应采取屏蔽措施，屏蔽层两端应接地，测试其接地电阻。屏蔽层应保持电气连通，测试其导通情况。低压、信号线路应装设浪涌保护器，测试其性能。桥梁上的金属物件应与接地装置连接，测试其导通情况。

4.6 隧道机电系统

隧道内的通风设施、照明设施、消防设施、本地控制器等设施的电源、信号线路应采取屏蔽措施，其屏蔽层两端应接地。屏蔽层应保持电气连通，测试其导通情况。金属外壳应与接地装置连接，测试其接地电阻。隧道内设备的电源、信号线路上应装设浪涌保护器，测试其性能。

5 结语

为了保证高速公路机电系统防雷装置的正常运行，防止因防雷装置失效造成人身伤害和设备损坏，要按照国家规定，对高速公路机电系统的防雷装置进行定期检测检查和系统维护，及时发现问题，并进行整改，确保防雷装置正常工作，从而保障高速机电系统稳定运行。

参考文献：

[1]孙军德，胡先锋.高速公路收费站的防雷检测方法探讨[J].山东气象，2013（2）：26-28.

[2]李鹏.高速公路机电设施防雷装置检测常见误区分析[J].科技创新导报，2017（5）：35，37.

收稿日期：2020-04-03

基金项目：福建省高速公路科技项目资助（201833）。

作者简介：王斯滨（1992—），男，本科，助理工程师，研究方向：高速公路机电工程技术管理。